Fingertop-pulsoximeter waard útfûn troch Millikan yn 'e 1940's om de konsintraasje fan soerstof yn arterieel bloed te kontrolearjen, in wichtige yndikator fan 'e earnst fan COVID-19.Yonker ferklearret no hoe't fingertop pulsoximeter wurket?
Spektrale absorpsjonskarakteristiken fan biologysk weefsel: As ljocht wurdt bestriele op biologysk weefsel, kin it effekt fan biologysk weefsel op ljocht ferdield wurde yn fjouwer kategoryen, ynklusyf absorption, ferstruiting, refleksje en fluoreszinsje. weefsel wurdt benammen regele troch absorption.As ljocht troch guon transparante stoffen (fêst, floeiber of gasfoarmich) trochdringt, nimt de yntinsiteit fan ljocht signifikant ôf troch de rjochte absorption fan guon spesifike frekwinsjekomponinten, dat is it absorptionsfenomeen fan ljocht troch stoffen.Hoefolle ljocht in stof absorbearret wurdt syn optyske tichtens neamd, ek wol absorbance neamd.
Skematysk diagram fan ljochtabsorption troch matearje yn it hiele proses fan ljochtpropagaasje, de hoemannichte ljochtenerzjy opnomd troch matearje is evenredich mei trije faktoaren, dat binne de ljochtintensiteit, de ôfstân fan it ljochtpaad en it oantal ljochtabsorbearjende dieltsjes op de trochsneed fan it ljocht paad.Op it útgongspunt fan homogeen materiaal, ljocht paad nûmer ljocht-absorberende dieltsjes op dwerstrochsneed kin wurde beskôge as ljocht-absorberende dieltsjes per ienheid folume, nammentlik materiaal suction ljocht dieltsje konsintraasje, kin krije in lambert bier syn wet: kin wurde ynterpretearre as materiaal konsintraasje en optyske paad lingte per ienheid folume fan optyske tichtheid, materiaal suction ljocht fermogen om te reagearjen op de aard fan it materiaal suction light.Mei oare wurden, de foarm fan de absorption spektrum kromme fan deselde stof is itselde, en de absolute posysje fan de absorption peak sil allinne feroarje troch de ferskillende konsintraasje, mar de relative posysje sil bliuwe net feroare.Yn it absorptionproses fynt de opname fan stoffen allegear plak yn it folume fan deselde seksje, en de absorbearjende stoffen binne net besibbe oan inoar, en der binne gjin fluorescent ferbiningen, en d'r is gjin ferskynsel fan it feroarjen fan de eigenskippen fan it medium fanwegen ljocht útstrieling.Dêrom, foar de oplossing mei N absorption komponinten, de optyske tichtheid is additief.De additiviteit fan optyske tichtens jout in teoretyske basis foar de kwantitative mjitting fan absorberende komponinten yn mingsels.
Yn biologyske weefseloptika wurdt de spektrale regio fan 600 ~ 1300nm meastentiids "it finster fan biologyske spektroskopie" neamd, en it ljocht yn dizze band hat spesjale betsjutting foar in protte bekende en ûnbekende spektrale terapy en spektrale diagnoaze.Yn 'e ynfrareadregio wurdt wetter de dominante ljochtabsorbearjende stof yn biologyske weefsels, sadat de golflingte oannommen troch it systeem de absorptionspiek fan wetter moat foarkomme om de ljochtabsorptionynformaasje fan 'e doelstof better te krijen.Dêrom, binnen it tichtby-ynfraread spektrum berik fan 600-950nm, de wichtichste komponinten fan minsklik finger tip weefsel mei ljocht absorption kapasiteit omfetsje wetter yn bloed, O2Hb (oxygenated hemoglobine), RHb (fermindere hemoglobine) en perifeare hûd melanine en oare weefsels.
Dêrom kinne wy de effektive ynformaasje krije fan 'e konsintraasje fan' e komponint te mjitten yn it weefsel troch de gegevens fan it emisjespektrum te analysearjen.Dus as wy de O2Hb- en RHb-konsintraasjes hawwe, kenne wy de soerstofsaturaasje.Oxygen saturation SpO2is it persintaazje fan it folume fan soerstof-bûn oxygenated hemoglobine (HbO2) yn it bloed as in persintaazje fan de totale binende hemoglobine (Hb), de konsintraasje fan bloed soerstof puls dus wêrom wurdt it neamd puls oximeter?Hjir is in nij konsept: bloedstream folume polswelle.Tidens elke kardiale syklus feroarsaket kontraktearjen fan it hert bloeddruk om te ferheegjen yn 'e bloedfetten fan' e aortawurzel, dy't de muorre fan 'e bloedfetten dilateart.Oarsom soarget diastole fan it hert dat bloeddruk yn 'e bloedfetten fan' e aortawurzel falt, wêrtroch't de muorre fan 'e bloedfetten kontraktearret.Mei de trochgeande werhelling fan 'e kardiale syklus sil de konstante feroaring fan bloeddruk yn' e bloedfetten fan 'e aortawurzel wurde oerbrocht nei de streamôfwerts dy't dêrmei ferbûn binne en sels nei it heule arteriële systeem, en foarmje sa de trochgeande útwreiding en krimp fan' e bloedfetten. hiele arteriële vaskulêre muorre.Dat is, de periodike slach fan it hert makket pulswellen yn 'e aorta dy't nei foaren rimpelje lâns de muorren fan' e bloedfetten troch it heule arteriale systeem.Elke kear as it hert útwreidet en kontraktearret, produsearret in feroaring yn druk yn it arteriële systeem in periodike pulswelle.Dit is wat wy de pulswelle neame.Pulswelle kin in protte fysiologyske ynformaasje reflektearje lykas hert, bloeddruk en bloedstream, dy't wichtige ynformaasje kinne leverje foar net-invasive deteksje fan spesifike fysike parameters fan it minsklik lichem.
Yn medisinen wurdt pulswelle meastentiids ferdield yn drukpulswelle en folume pulswelle twa soarten.Drukpulswelle fertsjintwurdiget benammen bloeddruktransmission, wylst folumepulswelle periodike feroaringen yn bloedstream fertsjintwurdiget.Yn ferliking mei drukpulswelle befettet volumetryske pulswelle wichtiger kardiovaskulêre ynformaasje lykas minsklike bloedfetten en bloedstream.De net-invasive opspoaring fan typyske bloedstreamvolumint pulswelle kin wurde berikt troch fotoelektryske volumetryske pulswelle tracing.In spesifike welle fan ljocht wurdt brûkt om it mjittingdiel fan it lichem te ferljochtsjen, en de beam berikt de fotoelektryske sensor nei refleksje of oerdracht.De ûntfongen beam sil de effektive karakteristike ynformaasje fan 'e volumetryske pulswelle drage.Omdat it bloed folume feroaret periodyk mei de útwreiding en gearlûking fan it hert, doe't it hert diastole, it bloed folume is de lytste, bloed absorption fan ljocht, de sensor ûntdutsen de maksimale ljocht yntinsiteit;As it hert kontraktearret, is it folume maksimaal en de ljochtintensiteit ûntdutsen troch de sensor is minimaal.Yn de net-invasive detectie fan fingertoppen mei bloedstream folume puls welle as de direkte mjitting gegevens, de seleksje fan spektrale mjitting site moat folgje de folgjende prinsipes
1. De ieren fan bloedfetten moatte mear oerfloedich wêze, en it oanpart fan effektive ynformaasje lykas hemoglobine en ICG yn 'e totale materiaalynformaasje yn it spektrum moat ferbettere wurde
2. It hat foar de hân lizzende skaaimerken fan bloedstream folume feroaring om effektyf sammelje folume puls wave sinjaal
3. Om it minsklik spektrum te krijen mei goede werhelling en stabiliteit, wurde de tissue-eigenskippen minder beynfloede troch yndividuele ferskillen.
4. It is maklik om spektrale deteksje út te fieren, en maklik te akseptearjen troch it ûnderwerp, sadat de ynterferinsjefaktoaren lykas flugge hertslach en mjittingposysjebeweging feroarsake wurde troch de stress-emoasje.
Skematyske diagram fan bloedfettenferdieling yn minsklike palm De posysje fan 'e earm kin de polswelle amper ûntdekke, dus it is net geskikt foar it opspoaren fan bloedstreamvolumen polswelle;De pols is tichtby de radiale arterij, it sinjaal foar drukpulswelle is sterk, de hûd is maklik om meganyske trilling te produsearjen, kin liede ta it deteksjesinjaal neist de folumepulswelle ek drage hûdrefleksjepulsynformaasje, it is lestich om sekuer te meitsjen karakterisearje de skaaimerken fan bloed folume feroaring, is net geskikt foar mjitting posysje;Hoewol't de palm is ien fan de mienskiplike klinyske bloed tekening sites, syn bonke is dikker dan finger, en de pols weach amplitude fan palm folume sammele troch diffuse refleksje is leger.Figuer 2-5 lit de ferdieling fan bloedfetten yn 'e palm sjen.Observearjen fan de figuer, kin sjoen wurde dat der in protte capillary netwurken yn it foarste diel fan 'e finger, dat kin effektyf wjerspegelje de hemoglobine ynhâld yn it minsklik lichem.Boppedat, dizze posysje hat foar de hân lizzende skaaimerken fan bloed flow folume feroaring, en is de ideale mjitting posysje fan folume puls wave.De spieren en bonken weefsels fan fingers binne relatyf tin, sadat de ynfloed fan eftergrûn ynterferinsje ynformaasje is relatyf lyts.Dêrneist is de finger tip maklik te mjitten, en it ûnderwerp hat gjin psychologyske lêst, dat is befoarderlik foar it krijen fan stabile hege sinjaal-to-noise ratio spektrale sinjaal.Minsklike finger bestiet út bonken, nagel, hûd, weefsel, veneus bloed en arterieel bloed.Yn it proses fan ynteraksje mei ljocht feroaret it bloedvolume yn 'e perifeare arterij fan' e finger mei hertslach, wat resulteart yn 'e feroaring fan optyske paadmjitting.Wylst de oare komponinten konstant binne yn it hiele proses fan ljocht.
As in bepaalde golflingte fan ljocht wurdt tapast op 'e epidermis fan' e fingertop, de finger kin beskôge wurde as in mingsel, ynklusyf twa dielen: statyske matearje (it optyske paad is konstant) en dynamyske matearje (it optyske paad feroaret mei it folume fan de materiaal).As it ljocht wurdt opnomd troch it fingertopweefsel, wurdt it trochstjoerde ljocht ûntfongen troch in fotodetektor.De yntinsiteit fan trochstjoerd ljocht sammele troch de sensor is fansels fermindere troch de absorbabiliteit fan ferskate weefselkomponinten fan minsklike fingers.Neffens dit karakteristyk wurdt it lykweardige model fan fingerljochtabsorption fêststeld.
Geskikt persoan:
Fingertop pulsoximeteris geskikt foar minsken fan alle leeftiden, ynklusyf bern, folwoeksenen, âlderein, pasjinten mei coronary hert sykte, hypertensie, hyperlipidemia, cerebral trombose en oare vascular sykten en pasjinten mei astma, bronchitis, groanyske bronchitis, pulmonary hert sykte en oare respiratory sykten.
Post tiid: Jun-17-2022
